模具設計與數控編程一體化

內容簡介

《模具技術叢書》之一；數控技術與模具設計相結合。本書對現代模具生產中廣泛採用的數控加工及編程技術進行了介紹，參考了同行數控加工和編程技術及模具製作的相關內容。全書共分六章，重點介紹了數控編程基礎、模具設計與數控編程、快速成型數控模具技術發展;數控技術的發展;數控車床編程與處理;零件圖的數學處理;數控銑床編程與操作;加工中心編程與操作。本書注重先進性、實用性和可操作性,章節以實例敘述為主，理論表述從簡。本書可作為從事數控技術與塑膠模具成型的製作工的技能鑑定培訓，可作為塑膠模具產品製品成型技術與塑膠模具材料研究的工程技術人員閱讀參考，也可作為高等院校塑膠工藝專業學生論文研究與教學參考。可供機電工業、模具行業等塑膠產品生產企業、科研單位、政府管理等部門參考。

圖書目錄

第一章數控加工基礎

第一節概述

一、數控工具機

二、數控工具機分類及控制方式

第二節數控編程與加工基礎

一、概述

二、自動編程概念與相應的規定

三、常用自動編程軟體

四、數控加工的基本指令代碼舉例

五、數控編程與工藝參數

第三節數控加工工藝過程

一、概述

二、數控加工工藝過程

三、刀具材料

四、數控車床刀具

五、數控銑床刀具

六、數控工具機的保養及維修

第四節數控編程技術及其發展慨您挨

一、數控編程技術的發展概況

二、數控編程的核心技術及方法

第五節快速成型數控模具技術發展

一、快速成型技術發展現狀與趨勢

二、雷射快速成型技術的原理及特點

三、精密數控工具機的未來發展

四、高端的數控系統的發展與創新

五、國產數控系統產品品質分析

第六節數控衝壓模具及其快速成型技術

一、概述

二、沖孔的基本理論

三、數嚷屑控沖床加工工藝特點

四、數控沖床模具使用和維護

五、數控沖床模具的裝配及保養

六、數控衝壓模具標準及技術要求

第二章數控技術的發展

第一節數控工具機技術發展概況

一、概述

二、由高速切削推進至全面高速化

三、推進高速化發展的兩大關鍵技術

四、數控工具機的高效柔性化加工

五、可重組製造技術將成為發展低成本高效柔性製造系統的基礎

六、國產數控沖床的發展趨勢

七、數控工具機未來技術的發展趨勢

第二節高速、高精加工技術及裝備

一、概述

二、數控系統發展階段簡史

三、國內數控工具機產業群的現狀

四、國內高端數控系統套用重點

五、數控工具機仍未掌握高端技術

六、高速、高精度數字控制技術發展實例

七、臥式數控工具機高速、高精度加工模具的解決方案

第三節五軸聯動加工和編程技術及發展前景

一、概述

二、五軸數控加工的重要原理

三、為五軸加工選擇合適的CAM軟體

四、Hyper MILL軟體與五軸編程

五、WorkNC CAM軟體實現五軸聯動刀軌的轉換

六、WorkNC Auto 5模具加工五軸編程技術

七、對五軸數控工具機振動控制的新技術套用舉例

八、Meissner公司五軸加工成功的案例

九、五軸加工發展前景

第四節數控複合加工工具機的發展

一、概述

二、數控複合加工工具機的發展

三、組合加工工具機的出現和數控複合加工工具機的興起

四、數控複合加工工具機的門類及其代表性產品

五、數控複合加工工具機的發展趨勢與方向

第五節多零件加工數控技術的發展與套用

一、概述

二、項故罪多零件加工技術及其套用現狀

三、實現多零件數控加工的關鍵問題

四、多零件數控加工的技術實踐

五、經濟效益與推廣套用

第六節智慧型白拜驗格化、開放式、網路化成為當代的數控系統

一、概述

二、開放式智慧型化、網路化數控技術的基本概念

三、開放式智慧型化、網路趨章檔化數控平台的基本結構

四、開放式智拔滲祖騙能化、網路化數控系統的套用

第七節重視新技術標準、規範的建立

一、概述

二、關於數控系統設計開發規範

三、關於數控標準

第三章數控車床編程與處理

第一節數控車削加工工藝

一、數控車床的主要加工對象

二、數控車削加工工藝的主要內容

三、高速切削工藝的特點和優點

四、數控車削加工工藝

五、高速工具機主軸刀具聯結設計

六、高速切削數控編程的特點與要求

七、圓錐的數控車削加工實例

八、高速銑削在模具製造中的悼才翻套用

九、高速銑削是模具製造最重要的加工工藝

第二節高速切削技術在數控加工中的套用

一、概述

二、發展高速切削的意義

三、發展高速切削技術的特點

四、發展高速切削的適用性

五、發展高速切削的關鍵技術

六、高速切削技術套用

七、齒輪滾削技術套用

八、高速銑削技術套用

第三節數控車削刀具及刀具參數處理與測量技術

一、概述

二、數控工具機刀具的正確使用

三、數控刀具工件坐標系的建立

四、數控工具機選用刀具及編程

五、數控車床刀具參數補償指令

六、CNC編程如何確定切削用量與進給量

七、刀具測量裝置的正確使用

八、數控刀具幾何參數測量技術

第四節數控工具機結構與分類

一、概述

二、數控車床的組成

三、數控車床的結構特點

四、數控車床的分類

五、數控車床的布局

六、數控車床的傳動系統

七、數控車床的自動換刀裝置

八、數控車床的卡盤

九、數控車床的尾座

第五節FANUC系統數控系統操作面板

一、數控系統操作面板

二、數控車床操作

第六節數控工具機程式編制步驟及操作與實例

一、概述

二、數控編程步驟

三、數控工具機程式過程實例

四、FANUC數控車床編程實例

五、數控工具機零件加工編程與操作實例

第七節數控車削加工仿真技術

一、概述

二、計算機仿真的概念及套用

三、數控仿真技術的研究現狀

四、數控車削加工仿真流程

五、NC程式的編譯解釋

六、仿真行為

七、零件加工過程干涉碰撞檢查

第八節數控工具機的安全控制設計

一、概述

二、PLC程式在數控工具機上的套用

三、數控工具機的安全控制設計

四、數控工具機的虛擬製造系統與設計系統

第四章零件圖的數學處理

第一節基點坐標的計算

一、概述

二、基點坐標的計算

第二節節點坐標的計算

一、概述

二、節點的定義

三、節點坐標的計算

第三節數控工具機的坐標系統

一、概述

二、坐標軸及其運動方向

三、坐標原點

四、原點偏移

五、絕對坐標編程及增量坐標編程

第四節國產數控工具機核心創新技術能力不足

第五節零件造型的計算機模型的技術實例

一、概述

二、鈑金零件的特徵與I—SMS系統構架

三、鈑金造型系統

四、系統數據結構

五、不同模式下的展開算法

六、實例驗證

七、鈑金零件的程式算法與有效性實例驗證

第五章數控銑床編程與操作

第一節數控銑削加工工藝

一、概述

二、數控銑削加工工藝內容

三、高速銑削加工工藝技術

四、數控銑削加工參數的確定原則

五、超高速切削技術現狀及發展趨勢

第二節高速銑削技術在數控加工中的套用

一、概述

二、高速電主軸技術

三、高速進給系統

四、數控、伺服控制系統

五、排屑和安全防護

六、動平衡與熱平衡的結構

七、高速銑削冷卻方式的合理選擇

第三節數控銑削刀具及刀具技術與套用

一、概述

二、數控銑刀的結構及其工具系統類型

三、數控銑刀常用的類型

四、合理選用數控切削刀具

五、數控銑削技術發展對刀具材料的要求

六、數控銑削刀具系統與基本要求

七、CNC刀柄銑削技術

八、CNC銑床和加工中心與新概念刀具套用

九、整體式立銑刀與刀片式銑刀套用

十、PCD和CBN刀具高速乾銑削的套用

第四節模具高速銑削加工技術及其數控編程實例套用

一、概述

二、高速切削加工套用的關鍵技術

三、高速銑削編程中的常用策略和CAM軟體

四、高速切削加工在模具製造中的典型套用實例

第五節螺紋數控銑削加工數控技術的套用

一、概述

二、螺紋銑削的發展

三、螺紋銑刀的優點

四、螺紋數控銑削加工

五、螺紋銑削數控編程系統

六、螺紋銑切削參數選擇

七、螺紋銑削加工與銑刀的套用

第六節數控銑床典型編程指令

一、概述

二、數控銑床編程基礎

三、數控銑床基本指令

第七節數控銑床加工的循環指令和子程式

一、概述

二、孔加工固定循環

三、子程式

第八節數控銑床結構與分類

一、概述

二、數控銑床的組成

三、數控銑床的結構特點

四、數控銑床的分類

五、數控銑床的布局

六、數控銑床的傳動系統

七、萬能銑頭

八、迴轉工作檯

第九節FANUCO—MD數控銑床操作面板

一、概述

二、數控銑床操作面板

三、數控銑床操作

第十節CimatronE數控銑削加工編程的關鍵技術及套用

一、概述

二、CimatronE數控銑削加工關鍵技術

三、CimatronE數控銑削加工編程實例

第六章加工中心編程與操作

第一節數控加工中心編程

一、概述

二、加工中心特點及組成

三、加工中心編程

四、西門子PLC編程指令

五、典型數控車床編程常用指令

第二節系統加工中心的操作

一、數控加工工序規劃

二、加工中心工藝參數的選用

三、加工中心核心部件介紹

四、利用立式加工中心進行孔加工的方法

五、數控加工中合理設計加工工藝

六、加工中心三菱系統的面板

第三節對刀儀及使用

一、概述

二、標準零點

三、被測刀具X、Z坐標尺寸的測量

四、刀尖投影角度測量

五、使用說明

六、對刀儀維護保養

七、數控磨床、車床用測頭檢測問題

第四節加工中心刀具補償與數控改造

一、加工中心數控系統中的刀具補償

二、數控加工中刀具補償的套用

三、進口加工中心工具機數控改造

參考文獻

序言

我國模具工業從起步到現在，已經走過了半個多世紀。自從20世紀以來，我國就開始重視模具行業的發展，提出支持模具行業的發展以帶動製造業的蓬勃發展。有關專家表示，我國的加工成本相對較低，模具加工業日趨成熟，技術水平不斷提高，人員素質大幅提高，國內投資環境越來越好，各種有利因素使越來越多國外企業選擇我國作為模具加工的基地。模具行業在“十二五”期間將面臨再次騰飛的契機。

據統計資料，模具可帶動其相關產業的比例大約是1∶100，即模具發展1億元，可帶動相關產業100億元。通過模具加工產品，可以大大提高生產效率，節約原材料，降低能耗和成本，保持產品高度一致性等。如今，模具因其生產效率高、產品質量好、材料消耗低、生產成本低而在各行各業得到了套用，並且直接為高新技術產業服務，特別是在製造業中，它起著其他行業無可替代的支撐作用，對地區經濟的發展發揮著輻射性的影響。

現代模具行業是技術、資金密集型的行業。目前，中國約有模具生產廠點2.5萬餘家，從業人員有100多萬人，全年模具產值達1000多億元人民幣，模具出口近30億美元，但是目前我國注射模具設計製造大多集中在低檔次領域，技術水平與附加值偏低，對於那些精密、複雜、大型、科技含量高和壽命長的高中檔模具，國內模具企業在技術上還有一定差距。

目前，熱流道的注塑模具已套用普遍，如雙色注塑模、氣體輔助注塑模、無熔接痕高亮度模具正在廣泛套用；同時，CAE的模流分析和模具信息化的管理系統（CAE、CRP、EMS）已開發套用，通過信息化的管理系統能對模具項目計畫、材料、進程進行有效的控制，提升了企業的生產效率和質量。

面對國外先進技術與模具質量高、市場價格低、製造周期短的挑戰，模具行業應不斷地提高設計、製造、工藝技術及管理水平。我國必須打破傳統習慣的模具生產工藝，使模具設計規範化、標準化，使模具生產零件化，使模具企業管理信息化、網路化。只有這樣，才能使模具行業整體水平躍上一個新的台階，縮短與國外水平的差距，使中國的模具工業有一個更大的發展。近年來，模具行業結構調整步伐加快，主要表現為大型、精密、複雜、長壽命模具和模具標準件發展速度高於行業的總體發展速度；塑膠模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業模具廠家數量及能力增加較快。隨著經濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業的發展很快。

隨著我國製造業國際地位的不斷提高,模具工業獲得了飛速的發展,模具的需求量也成倍增加,其生產周期愈來愈短。因此，迫切需要加快塑膠模具技術進步，技術創新的步伐。只有掌握最新的塑膠模具技術成果才能提高競爭能力，開拓新的市場領域。當前要應對塑膠模具原材料價格暴漲等各方面的挑戰，為此需要特別注意學習和吸收國際塑膠模具業的經驗教訓和科技成果。

《模具技術》叢書的出版，為推動製造業的健康有序的發展、最佳化模具產業結構有所幫助，有利於製造業產業集群人員的知識需求，切實把科技創新與技術資源優勢轉化為經濟優勢，為企業解決一些技術難題。該叢書的特點是以技術性為主，兼具專業性和實用性，同時體現基礎理論的研究等。

叢書共分七冊，包括《注塑模具與製造技術》、《三維建模與模具設計》、《塑膠模具與設計》、《模具材料及工藝》、《模具設計與數控編程一體化》、《衝壓模具與製造技術》、《橡塑模具與設計》。

為了幫助廣大讀者比較全面地了解塑膠模具行業的發展與技術進步，編者在參閱大量文獻資料的基礎上組織編寫了《模具技術》叢書。相信本叢書的出版對於廣大從事塑膠模具與設計、塑膠新材料的製品與加工和開發研究的科技人員會有所幫助。

叢書編委會

2013年1月

模具設計與數控編程一體化

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